突破性研究解决了肺部医学中一个长期存在的问题，即现代呼吸机是否过度拉伸肺组织。他们是这样。
Eskandari 的 bMECH 实验室开创了一种研究肺部的技术，因为它们需要呼吸。在他们实验室设计的定制呼吸机上，研究人员模拟了自然呼吸和人工呼吸。然后，他们使用多个摄像头收集快速、高分辨率的图像，这种方法称为数字图像相关，观察了参与这两种呼吸类型的孤立肺。
Eskandari 说：“我们的设置允许我们通过一个按钮的开关来模拟同一肺的生理呼吸和人工呼吸。” “我们的呼吸机与数字图像相关的独特组合让我们对肺部特定区域与整体协同工作的方式有了前所未有的洞察力。”
UCR 研究人员使用他们的创新方法将这两个系统连接起来，收集的证据表明，自然呼吸在使用呼吸机时可以将肺的某些部分拉伸至 25%，而这些相同区域的拉伸率则高达 60% 。
学者们传统上将肺部建模为气球，或者他们所说的薄壁压力容器，其中推入和拉出空气被认为在机械上是等效的。
为了解释他们在这项研究中观察到的情况，研究人员建议从薄壁压力容器模型转向厚壁模型。与薄壁压力容器理论不同，厚壁模型解释了呼吸机将空气推入与自然呼吸(自然呼吸将空气吸入)导致的气道压力水平不同。这有助于解释气道如何更多地参与和空气更多生理呼吸时均匀分布于肺内。
铁肺是 1940 年代后期脊髓灰质炎爆发期间使用的巨型呼吸机，它的作用更像是人类的胸腔，可以自然地扩张肺。这会产生真空效应，将空气吸入肺部。虽然这个动作对肺部来说更温和，但这些庞大的系统阻止了在医院护理中轻松监测其他器官。
相比之下，现代呼吸机更便携，更易于护理人员使用。然而，它们会将空气推入不均匀分布的肺部，过度拉伸某些部位并导致肺部健康随着时间的推移而下降。
虽然医院不太可能恢复使用铁肺模型，但可以对现代机器进行改造以减少伤害。
“既然我们知道空气被输送到肺部时会过度紧张，那么我们的问题就变成了如何通过模仿自然呼吸来改善通风策略，”Eskandari 说。